(57)【要約】【課題】放電安定性を損なうことなく、蛍光体の熱劣化を抑制することで高輝度なプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】一般式（Ｂａ１−ａ、Ｓｒｂ）ＭｇＡｌｄＯ（３ｄ＋４）／２：Ｅｕａ、Ｍｎｃ（０．０３≦ａ≦０．２、０≦ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．０５、ｄは１０〜１６の任意の整数）で表され、且つ、酸化珪素により表面を被覆したユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体を用いて形成された蛍光体層１２を備えたプラズマディスプレイパネルであって、酸化珪素の重量比が、ユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体に対して０．２重量％以下とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｂａ１−ａ、Ｓｒｂ）ＭｇＡｌｄＯ（３ｄ＋４）／２：Ｅｕａ、Ｍｎｃ（０．０３≦ａ≦０．２、０≦ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．０５、ｄは１０〜１６の任意の整数）で表され、且つ、酸化珪素により表面を被覆したユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体を用いて形成された蛍光体層を備え、前記酸化珪素の重量比が、前記ユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体に対して０．２重量％以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
一般式（Ｂａ１−ａ、Ｓｒｂ）ＭｇＡｌｄＯ（３ｄ＋４）／２：Ｅｕａ、Ｍｎｃ（０．０３≦ａ≦０．２、０≦ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．０５、ｄは１０〜１６の任意の整数）で表され、且つ、酸化珪素により表面を被覆したユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体を用いて形成された蛍光体層を備え、前記酸化珪素の量を、前記ユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体の帯電量が正極性となる範囲に設定したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希ガス放電から発生する真空紫外線による蛍光体の励起発光を利用したプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルは、前面基板と背面基板とを、間に放電空間を形成するように対向配置し、放電空間にネオンとキセノンなどからなる放電ガスを封入して構成されている。前面基板上には、誘電体層で覆われ且つ対をなすストライプ状の走査電極および維持電極が複数形成されている。背面基板上には、走査電極および維持電極と直交する方向に、ストライプ状のデータ電極が複数形成されている。隣接するデータ電極の間には、ストライプ状の隔壁が配列され、隔壁間には赤色、緑色および青色の蛍光体層が１色ずつ順次配置形成されている。対をなす走査電極および維持電極とデータ電極とが交差する部分に放電セルが形成される。
【０００３】
このようなプラズマディスプレイパネルでは、各放電セルに形成されている蛍光体層を、放電で発生する波長１４７ｎｍの真空紫外線により励起、発光させ、その蛍光体層による発光を利用してカラー表示を行っている。
【０００４】
蛍光体層として用いられる蛍光体材料は、一般に、赤色蛍光体として、ユウロピウム付活ホウ酸イットリウムガドリニウム蛍光体（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕが用いられ、緑色蛍光体として、マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎが用いられ、青色蛍光体として、ユウロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕが用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３６８９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プラズマディスプレイパネルの製造工程においては、蛍光体が加熱される工程として、背面基板上に蛍光体材料を塗布して焼成する蛍光体層の形成工程や、前面基板と背面基板とをシールする封着工程などの加熱工程がある。これらの加熱工程を経る際、特にＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ青色蛍光体は、空気雰囲気中で加熱されることにより熱劣化し輝度が低下するという課題があった。これは、付活材である２価のユーロピウムが熱により３価に酸化され、発光中心として機能しなくなることで発光が弱くなるためであり、その結果、プラズマディスプレイパネルの輝度低下の原因となっている。
【０００７】
本発明者等は上記課題について鋭意検討した結果、青色蛍光体の粒子を酸化珪素で被覆することで熱劣化を低減できることを見出したが、青色蛍光体の粒子を被覆する酸化珪素の量が多くなると、パネルに画像を表示したときに、放電バラツキあるいは放電が発生しない放電ミスが発生しやすくなり、放電安定性が悪くなるという課題が生じることを見出した。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、放電安定性を損なうことなく、蛍光体の熱劣化を抑制することで高輝度なプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、酸化珪素により表面を被覆したユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体を用いて形成された蛍光体層を備え、前記酸化珪素の重量比が、前記ユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体に対して０．２重量％以下であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルは、酸化珪素により表面を被覆したユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体を用いて形成された蛍光体層を備え、前記酸化珪素の量を、前記ユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体の帯電量が正極性となる範囲に設定したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、一般式（Ｂａ１−ａ、Ｓｒｂ）ＭｇＡｌｄＯ（３ｄ＋４）／２：Ｅｕａ、Ｍｎｃ（０．０３≦ａ≦０．２、０≦ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．０５、ｄは１０〜１６の任意の整数）で表され、且つ、酸化珪素により表面を被覆したユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体を用いて形成された蛍光体層を備え、前記酸化珪素の重量比が、前記ユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体に対して０．２重量％以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、一般式（Ｂａ１−ａ、Ｓｒｂ）ＭｇＡｌｄＯ（３ｄ＋４）／２：Ｅｕａ、Ｍｎｃ（０．０３≦ａ≦０．２、０≦ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．０５、ｄは１０〜１６の任意の整数）で表され、且つ、酸化珪素により表面を被覆したユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体を用いて形成された蛍光体層を備え、前記酸化珪素の量を、前記ユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体の帯電量が正極性となる範囲に設定したことを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルについて、図１〜図８を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの構造の一例であり、図２は図１のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。図１〜図３に示すように、ガラス基板などの透明な前面側の基板１上には、走査電極２と維持電極３とで対をなすストライプ状の表示電極４が複数対形成され、そして基板１上の隣り合う表示電極４間には遮光層５が配置形成されている。走査電極２は、透明電極２ａおよびこの透明電極２ａに電気的に接続された補助電極２ｂによって構成され、維持電極３は、透明電極３ａおよびこの透明電極３ａに電気的に接続された補助電極３ｂによって構成されている。透明電極２ａ、３ａはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などで形成され、補助電極２ｂ、３ｂは銀などで形成されている。また、基板１上には、表示電極４および遮光層５を覆うように誘電体層６が形成され、その誘電体層６上には保護層７が形成されている。
【００１５】
また、前面側の基板１に対向配置される背面側の基板８上には、複数のストライプ状のデータ電極９が形成されており、データ電極９を覆うように絶縁体層１０が形成されている。このデータ電極９間の絶縁体層１０上には、データ電極９と平行にストライプ状の隔壁１１が配置形成され、この隔壁１１の側面および絶縁体層１０の表面に蛍光体層１２が設けられている。
【００１６】
これらの基板１と基板８とは、走査電極２および維持電極３とデータ電極９とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、周囲が封止され、そして放電空間には、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが放電ガスとして封入されている。また、表示電極４とデータ電極９とが交差する部分には放電セルが形成され、その各放電セルには、走査電極２および維持電極３と平行な方向に沿って赤色、緑色および青色となるように蛍光体層１２が一色ずつ順次配置されている。
【００１７】
このようなプラズマディスプレイパネルの電極配列を図４に示しており、行方向にはＭ行の走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭが配列され、列方向にはＮ列のデータ電極Ｄ１〜ＤＮが配列されている。１対の走査電極ＳＣＮｉおよび維持電極ＳＵＳｉ（ｉ＝１〜Ｍ）と１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜Ｎ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルはマトリックス状にＭ×Ｎ個形成されている。
【００１８】
次に、プラズマディスプレイパネルの駆動方法について説明する。プラズマディスプレイパネルは、映像信号の１フィールド期間を輝度の重み付けを有する複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドで輝度の重み付けに対応した回数だけ放電セルに放電を起こす。そして、放電を起こすサブフィールドを組み合わせることで映像信号の階調を表現する駆動方法が用いられている。例えば、輝度の重み付けが異なる８個のサブフィールドによって１フィールド期間を構成することにより、２５６階調の表示を行うことができる。図５は、このプラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す波形図の一例であり、１つのサブフィールドを表している。
【００１９】
図５に示すように、書き込み期間では、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭを０（Ｖ）に保持し、１行目の表示する放電セルに対応する所定のデータ電極Ｄｊに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を印加し、１行目の走査電極ＳＣＮ１に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加すると、所定のデータ電極Ｄｊと１行目の走査電極ＳＣＮ１との交差部の放電セルにおいて、書き込み放電が起こる。
【００２０】
次に、２行目の表示する放電セルに対応する所定のデータ電極Ｄｊに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を印加し、２行目の走査電極ＳＣＮ２に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加すると、所定のデータ電極Ｄｊと２行目の走査電極ＳＣＮ２との交差部の放電セルにおいて書き込み放電が起こる。
【００２１】
続いて、上記と同様の動作が３行目からＭ行目まで順次に行われて、各行の所望の放電セルにおいて書き込み放電を発生させる。このように、書き込み放電を発生させることにより、表示放電を行う放電セルが選択され、書き込み期間が終了する。
【００２２】
次の維持期間では、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭを一旦０（Ｖ）に保持すると共に、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭに負の維持パルス電圧−Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、書き込み放電を起こした放電セルにおいて走査電極ＳＣＮｉと維持電極ＳＵＳｉとの間に維持放電が起こる。続いて全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭと全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭとに負の維持パルス電圧−Ｖｍ（Ｖ）を交互に印加することにより、書き込み放電を起こした放電セルにおいて維持放電が継続して起こる。この維持放電の発光によりパネル表示が行われる。
【００２３】
次の消去期間において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭを０（Ｖ）に保持すると共に、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭに消去パルス電圧−Ｖｅ（Ｖ）を印加すると、消去放電を起こして放電が停止する。
【００２４】
以上の動作により、１つのサブフィールドにおける動作が終了し、同様な動作を繰り返すことにより、カラー画像が表示される。なお、図５では、１つのサブフィールドが書き込み期間、維持期間および消去期間から構成された例を示したが、書き込み放電を起こしやすくするために、全ての放電セルで放電を発生させて放電セル内に電荷を形成する動作を行う初期化期間を、書き込み期間の前に設けてもよい。
【００２５】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、特に青色蛍光体の構成に特徴があり、次にその内容について説明する。
【００２６】
本実施の形態においては、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを用いており、青色蛍光体の粒子の表面を酸化珪素（ＳｉＯ２）で被覆している。また、赤色蛍光体として（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕを用い、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：ＭｎとＹＢＯ３：Ｔｂとを混合した蛍光体を用いている。
【００２７】
ここで、青色蛍光体の粒子の表面を酸化珪素で被覆する方法としては、青色蛍光体と酸化珪素とを金属アルコキシドのような材料とともに混合する方法を用いることができる。例えば、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕの青色蛍光体の粉末と酸化珪素粉末とを、金属アルコキシドである珪酸エチルＳｉ（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）４とエチルアルコールＣ２Ｈ５ＯＨの溶液の中に入れて撹拌した後、これを水洗し、脱水、乾燥後５００℃程度で焼成することによって、青色蛍光体の粒子の表面を酸化珪素で被覆することができる。
【００２８】
次に、上記のような蛍光体を用いて蛍光体層１２を形成する方法について説明する。蛍光体層１２は、例えば一般的に利用されているスクリーン印刷法により形成することができ、図６にスクリーン印刷法により形成する場合の概略工程図を示している。
【００２９】
まず、図６（ａ）に示すように、隔壁が形成された背面側の基板８に、パターンが形成されているメッシュスクリーン或いはメタルマスク等のマスク１３をセットした後、マスク１３上に蛍光体ペースト１４を滴下し、スキージ１５により隔壁１１間に付着させる。この蛍光体ペースト１４は蛍光体とビヒクルを混合したものからなり、その調合比は蛍光体の粒径、スクリーンの種類、樹脂の種類により変わる。樹脂としてはエチルセルロース系、あるいはアクリル系樹脂が一般的である。溶剤としてはターピネオール、ＢＣＡ（ブチルカルビトールアセテート）が一般的である。ここでは樹脂としてエチルセルロースを用い、溶剤としてターピネオールを用いた。
【００３０】
また、図６（ｂ）〜（ｅ）に、蛍光体ペースト１４が隔壁１１間の空間内に充填される様子の概略図を示している。すなわち、まず図６（ｂ）に示すように、マスク１３より吐出された蛍光体ペースト１４が基板８上に設けた隔壁１１の側面に転写され、次に図６（ｃ）に示すように蛍光体ペースト１４の自重で隔壁１１の側面を降下する。その後図６（ｄ）に示すように蛍光体ペースト１４の自重と表面張力で均一化され、そして最終的に図６（ｅ）に示すようにバランスのとれた表面張力で所定形状に形成されることとなる。
【００３１】
このようにして蛍光体ペースト１４を塗布した後、５００℃程度に加熱する焼成工程を行うことにより樹脂成分を焼成・分解することで蛍光体層１２が形成される。なお、蛍光体層１２の形成方法として、上記で説明したスクリーン印刷法に限らず、インキジェット法、スプレー法または転写法等を用いてもよい。
【００３２】
次に、本発明の具体例について説明する。
【００３３】
青色蛍光体として、Ｂａ０．９ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ０．１の粒子表面を０．０５重量％の酸化珪素で被覆した蛍光体を用いて青色の蛍光体層を形成したパネル（実施例）を作製した。また、酸化珪素で粒子表面を被覆していない青色蛍光体Ｂａ０．９ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ０．１を用いて青色の蛍光体層を形成したパネル（従来例）を作製した。さらに、青色蛍光体として、Ｂａ０．９ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ０．１の粒子表面を０．５重量％の酸化珪素で被覆した蛍光体を用いて青色の蛍光体層を形成したパネル（比較例）を作製した。そして、実施例、従来例および比較例の各パネルにおいて、青色蛍光体以外の構成はすべて同じとした。このときの各パネルの発光特性を表１に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
ここで、表１中の放電ミス回数Ｎｔと放電バラツキｔｓについては次のようにして求めた。すなわち、放電の安定性の評価には一般に下記の式が用いられる。
【００３６】
Ｎｔ／Ｎ０＝ｅｘｐ（−（ｔ−ｔｆ）／ｔｓ）
この式において、Ｎｔは時間ｔで放電の起きなかった回数（放電ミス回数）、Ｎ０は放電遅れ時間測定回数、ｔｆは放電の形成遅れ、ｔｓは放電バラツキである。ここでは、放電の安定性を、放電ミス回数Ｎｔおよび放電バラツキｔｓで評価した。
【００３７】
放電バラツキを表すパラメーターであるｔｓは、その値が小さいほど、放電バラツキが小さいということができる。放電バラツキが大きいということは、入力に対し一定時間で放電が始まらないことを表しており、表示品質を著しく低下させる。放電ミスの評価には、パルス入力１００回に対して放電しない回数（放電ミス回数）Ｎｔをカウントした。また、放電バラツキｔｓの評価には、上記の式におけるｔｓを相対比較した。
【００３８】
表１に示す結果を見ると、従来例のパネルに比べて実施例のパネルおよび比較例のパネルでは輝度が向上していることがわかる。すなわち、青色蛍光体の粒子表面を酸化珪素で被覆することにより、蛍光体層を形成する際の焼成工程やパネルの封着工程などの加熱工程において、燃焼熱により青色蛍光体の付活材である２価ユーロピウムが３価に酸化されることが抑制されるため、輝度低下が生じることが抑制されていることがわかる。
【００３９】
また、表１より、比較例のパネルでは、実施例のパネルに比べて放電ミス回数が１桁多くなっており、放電バラツキも大きくなっていることがわかる。また、青色蛍光体の色度については実施例、従来例および比較例のパネルでほぼ同じ値が得られている。
【００４０】
次に、青色蛍光体の材料は上記と同じＢａ０．９ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ０．１を用い、この青色蛍光体の粒子表面を被覆する酸化珪素の量（ＳｉＯ２被覆量）が異なる複数種類の青色蛍光体を作製した。そして、各種の青色蛍光体をそれぞれ用いて蛍光体層を形成したパネルを作製し、各パネルの放電ミス回数および放電バラツキを調べた。その結果、ＳｉＯ２被覆量（重量％）と放電ミス回数、放電バラツキ（相対値）との関係は図７に示すようになった。図７において、棒グラフが放電ミス回数を表し、実線が放電バラツキを表している。なお、パネルの輝度については、青色蛍光体粒子の表面を酸化珪素で被覆しておれば、ＳｉＯ２被覆量にかかわらず、従来例のパネルよりも輝度が高くなった。
【００４１】
図７からわかるように、ＳｉＯ２被覆量が０．２重量％を超えると放電ミスおよび放電バラツキが急激に増加し、放電が不安定となるため、優れた表示品質を得ることは困難となる。したがって、ＳｉＯ２被覆量を０．２重量％以下とすることにより、安定な放電と優れた表示品質を得ることができる。なお、ＳｉＯ２被覆量は０．０１重量％〜０．２重量％が好ましい。
【００４２】
ここで、青色蛍光体の粒子表面を被覆する酸化珪素の量（ＳｉＯ２被覆量）とその蛍光体の帯電量との関係を調べたところ、図８に示すような結果となった。この図８によれば、ＳｉＯ２被覆量が０．２重量％を超えると蛍光体の帯電量が負極性となっていることがわかる。すなわち、蛍光体の表面電位が負極性を有する領域にあると放電の不安定さは顕著になり、放電バラツキを生じさせ、安定な駆動が困難となる。したがって、酸化珪素を被覆した蛍光体の帯電量が正極性となるような青色蛍光体を用いることにより、加熱工程における青色蛍光体の熱劣化を抑制するとともに、放電安定性に優れたプラズマディスプレイパネルを得ることができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態においてＳｉＯ２被覆量（重量％）とは、酸化珪素で被覆された青色蛍光体において、酸化珪素の重量を除いた青色蛍光体粒子の重量（Ｗ１）に対する酸化珪素の重量（Ｗ２）の比率（Ｗ２／Ｗ１）をいう。
【００４４】
また、上記実施の形態では青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを例にあげて説明したが、これ以外の組成の青色蛍光体についても本発明を適用可能であり、例えば、（Ｂａ０．９、Ｓｒ０．０５）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ０．１、Ｍｎ０．０１で表される青色蛍光体についても、本発明を適用することにより、上記と同様の効果を得ることができる。すなわち、一般式（Ｂａ１−ａ、Ｓｒｂ）ＭｇＡｌｄＯ（３ｄ＋４）／２：Ｅｕａ、Ｍｎｃ（０．０３≦ａ≦０．２、０≦ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．０５、ｄは１０〜１６の任意の整数）で表されるユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体について、その粒子表面を０．２重量％以下（好ましくは０．０１重量％〜０．２重量％）の酸化珪素で被覆することによって得られた青色蛍光体を、プラズマディスプレイパネルの蛍光体層の材料として用いることにより、放電安定性を損なうことなく、高輝度のプラズマディスプレイパネルを得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、放電安定性を損なうことなく、高輝度のプラズマディスプレイパネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの一部を切り欠いて示す斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ線で切断した断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ線で切断した断面図
【図４】同プラズマディスプレイパネルの電極配列を示す図
【図５】同プラズマディスプレイパネルの駆動方法の一例を示す波形図
【図６】（ａ）〜（ｅ）は同プラズマディスプレイパネルの蛍光体層の形成方法を説明するための概略図
【図７】同プラズマディスプレイパネルにおいて、青色蛍光体のＳｉＯ２被覆量と放電ミス回数および放電バラツキとの関係を示す特性図
【図８】青色蛍光体のＳｉＯ２被覆量と青色蛍光体の帯電量との関係を示す特性図
【符号の説明】
１、８  基板
２  走査電極
３  維持電極
４  表示電極
９  データ電極
１１  隔壁
１２  蛍光体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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